地下700米"捕鬼":中國打造世界最大中微子探測器
在廣東江門的地下700米處,一個龐大的科研裝置正在緊鑼密鼓地建設中。這就是備受矚目的江門中微子實驗裝置,它將成爲世界上最大、最先進的中微子探測器,爲揭開宇宙奧秘提供關鍵線索。
中微子是一種神秘的基本粒子,被稱爲"幽靈粒子"。它無處不在,卻極難被探測到。中國科學院高能物理所研究員胡濤解釋說:"中微子是一種不帶電的中性粒子,質量極小,比電子還要小億分之一。它能輕易穿過地球,卻幾乎不與物質發生相互作用。"
爲了捕捉這種難以捉摸的粒子,科學家們在地下深處建造了一個巨大的"捕手"。江門中微子實驗裝置的核心是一個直徑35米的球形探測器,相當於12層樓高。探測器由263塊有機玻璃板拼接而成,構成了世界最大的單體有機玻璃結構。
這個"水晶球"內部將灌注2萬噸液體閃爍體,外部則由3.5萬噸超純水包裹。當中微子與液體閃爍體發生相互作用時,會產生微弱的光信號。4.5萬隻高靈敏度的光電倍增管將捕捉這些稍縱即逝的光芒,爲科學家提供寶貴的數據。
江門中微子實驗的總工程師馬驍妍介紹說:"雖然探測器的玻璃壁看起來很厚,但按比例來看,它比雞蛋殼還要薄。這個精密的結構需要承受巨大的壓力,對材料和工藝都提出了極高的要求。"
值得一提的是,這個項目中的多項關鍵技術都實現了國產化。例如,中國科學家攻克了光電倍增管的核心技術,打破了國外30多年的壟斷。這不僅大大降低了成本,也彰顯了中國在高能物理領域的研發實力。
江門中微子實驗裝置預計將於今年年底完成建設。建成後,它將成爲世界上最靈敏的中微子探測器,有望在中微子質量順序、暗物質探索等前沿課題上取得突破性進展。這個深藏地下的"巨眼",將幫助人類更深入地理解宇宙的本質,書寫物理學新的篇章。
這個國家重大科技基礎設施的建設,不僅體現了中國在基礎科學研究上的決心和投入,也展示了中國科技工作者勇攀科學高峰的雄心。隨着項目的推進,我們有理由期待中國在粒子物理領域做出更多原創性貢獻,在探索宇宙奧秘的征程中貢獻更多中國智慧。